Такова одиссея, которую мы развернем перед читателями на страницах этой книги. На протяжении всех последующих глав мы будем развивать наше поясняющее утверждение и анализировать его связи с такими дополнительными феноменами, как язык и коммуникация. В конце путешествия читатель сможет еще раз перелистать эти страницы и оценить, насколько плодотворным для него оказалось приглашение взглянуть с таких позиций на феномен познания.
2 Организация живых существ
Нашей отравной точкой было осознание того, что всякое познание есть действие со стороны познающего, т. е. всякое познание зависит от структуры познающего. От этой исходной точки мы и начнем концептуальное путешествие по страницам нашей книги и попытаемся понять, каким образом познание родилось из «деятельности»? Каковы корни и механизмы именно такого процесса познания?
В свете этих вопросов на первом этапе нашего путешествия мы пришли к следующему заключению: познание есть действие познающего; оно коренится в самом образе жизни познающего как живого существа, в его организации. Мы считаем, что биологические корни познания невозможно понять на основании изучения одной лишь нервной системы; мы убеждены, что необходимо выяснить, как они зарождаются в живом существе как едином целом
Вот почему в этой главе мы намереваемся обсудить некоторые вопросы организации живых организмов. Наше обсуждение вовсе не призвано украсить или обогатить биологию, равным образом его нельзя считать кратким курсом биологии для тех, кому не довелось изучать ее сколько-нибудь подробно. Биологические сведения послужат здесь ключом к пониманию феномена познания во всех его аспектах.
Чтобы сделать первые шаги к пониманию того, как устроены живые организмы, прежде всего выясним, не может ли путеводной нитью к постижению сути живого послужить его материальность. Попробуем обратиться к тем ключевым этапам трансформации материи, которые сделали возможным появление живых организмов.
На рис. 6 показана так называемая галактика NGC 1566 в созвездии Золотая Рыба, широко известная под названием Южной Галактики. Это очень яркая спиральная галактика. Она не только красива, но и представляет для нас особый интерес, так как поразительно напоминает по форме нашу собственную Галактику — Млечный Путь, если рассматривать его с большого расстояния. Отвлечемся от этого обстоятельства и сосредоточим наше внимание на диаграмме, изображенной на рис. 7. На ней показаны межзвездные расстояния рис 7. Расстояния а Млечном Пути и местоположение нашего Солнца и размеры звезд, по сравнению с которыми наши собственные размеры кажутся просто крошечными. В качестве единицы длины выбраны килопарсеки, каждый килопарсек составляет 3260 световых лет. В системе Млечного Пути наша солнечная система находится на краю — на расстоянии около 8 килопарсеков от центра.
Наше Солнце — лишь одна из огромного числа звезд, образующих разнообразные структуры, получившие название галактик. Как родились эти звезды? Астрофизики предложили следующую реконструкцию их истории.
Межзвездное пространство содержит огромное количество водорода. Турбулентность в газовых облаках приводит к образованию газовых сгустков высокой плотности — они изображены в левой части рис. 8. На этой стадии начинает происходить нечто весьма интересное: наступает равновесие между тенденцией к уплотнению под действием гравитации и тенденцией к излучению под действием протекающих в недрах образующейся звезды термоядерных реакций. Видимое извне излучение позволяет нам наблюдать звезды, несмотря на то, что они отделены от нас огромны ми расстояниями. Пока оба процесса находятся в равновесии, звезда принадлежит так называемой главной последовательности (рис. 8), т. е. существует как самостоятельная звезда. В этот период развития звезды сконденсировавшийся водород постепенно.
Рис 8 Схематическое изображение последовательных превращений звезды при ее образовании примерно за 8 миллиардов лет расходуется в термоядерных реакциях. Когда весь сконденсированный водород израсходуется, главная последовательность завершается рядом весьма драматических трансформаций. Сначала звезда превращается в красного гиганта, затем — в пульсирующую звезду, и наконец — в сверхновую, взрываясь в чудовищном космическом «апчхи!», при котором образуются тяжелые элементы. Вещество, оставшееся в центре звезды, коллапсирует в звезду меньших размеров, отличающуюся необычайно высокой плотностью. Такую звезду называют белым карликом.
Наше Солнце находится на полпути в главной последовательности. По оценкам, оно будет светить в течение еще по крайней мере 3 миллиардов лет, прежде чем израсходует свой запас водорода. В ходе описанных выше превращений звезды вокруг нее неоднократно образуется вращающееся кольцо, состоящее из вещества, которое звезда притягивает из межзвездного пространства. Это кольцо начинает зависеть от тех превращений которые претерпевает звезда. Земля и другие планеты солнечной системы образовались именно таким образом; по-видимому, они возникли из остатков сверхновой, поскольку содержат много атомов тяжелых элементов.
По мнению геофизиков, возраст Земли достигает по крайней мере 5 миллиардов лет, а ее история — этс цепь непрерывных превращений. Если бы мы посетили Землю 4 миллиарда лет назад и прогулялись по ее поверхности, то обнаружили бы атмосферу, состоящую из метана, аммиака, водорода, гелия, т. е. весьма далекую от той, которую Земля имеет в наше время
Атмосфера была бы заведомо иной еще и потому, что, помимо прочего, она постоянно подвергалась интенсивному воздействию ультрафиолетовых лучей, гамма-излучения и электрических разрядов, бомбардировке метеоритами, сотрясалась от вулканических извержений. Все эти энергетические воздействия приводили к появлению на первобытной Земле и в ее атмосфере огромного разнообразия молекулярных форм. Если на заре истории звезды существовала фундаментальная молекулярная гомогенность, то после образования планет в результате постоянно происходивших химических процессов возникло множество разнообразных сортов молекул, как в атмосфере, так и на поверхности Земли.
Однако во всей сложной и непрерывной истории молекулярных трансформаций для нас особый интерес представляет момент накопления и увеличения разнообразия молекул, образованных углеродными цепями, или органических молекул. Так как атомы углерода обладают способностью, самостоятельно или в комбинации с атомами других элементов, образовывать неограниченное число цепей любой длины и состава, разветвленные, линейные или скрученные, возможное морфологическое и химическое разнообразие органических молекул в принципе бесконечно. И именно это морфологическое и химическое разнообразие органических молекул делает возможным существование живых существ, допуская бесконечное разнообразие реакций между молекулами в процессах, порождающих жизнь. К этому мы еще вернемся в дальнейшем. А пока что ограничимся утверждением, что на первобытной Земле любой мог бы наблюдать абиогенное (т. е. без участия живых организмов) производство органических молекул в атмосфере и в морях, где, как в гигантских котлах, непрерывно бурлили молекулярные реакции. На рис. 9 предпринята попытка наглядно представить возникавшее разнообразие: молекула воды включает лишь малое число химических связей по сравнению с органическими молекулами.
Возникновение живых существ
Когда трансформация молекул в морях первобытной Земли достигла этой стадии, стало возможным образование молекулярно-реакционных систем. Иначе говоря, потенциальная диверсификация и пластичность семейства органических молекул сделали возможным формирование сетей молекулярных реакций, которые воспроизводят молекулы тех же типов, которые в них участвуют, и в то же время устанавливают границы того пространства, в котором молекулы формируются. Такими молекулярными сетями и взаимодействиями, которые воспроизводят себя и устанавливают свои же собственные пределы, являются, как мы увидим в дальнейшем, живые организмы.
На рис. 10 представлены фотографии (полученные с помощью электронного микроскопа) молекулярной группировки описанного типа, возникшей более 3,4 миллиарда лет назад. Найдено всего лишь несколько таких образований но они все же существуют Другие похожие образцы были обнаружены в более молодых геологических отложениях — их возраст не превышает 2 миллиардов лет. Ученые полагают, что эти молекулярные образования можно считать древнейшими ископаемыми остатками первых живых существ; на самом деле такие «ископаемые» можно найти и среди ныне живущих организмов — это бактерии и водоросли.
